스테인레스강은 기계 가공이 반드시 어려운 것은 아니지만 용접 시 세부 사항에 특별한 주의가 필요합니다.

스테인레스강은 기계 가공이 반드시 어려운 것은 아니지만 용접 시 세부 사항에 특별한 주의가 필요합니다.연강이나 알루미늄처럼 열을 발산하지 않으며 너무 뜨거워지면 내식성이 일부 손실됩니다.모범 사례는 내식성을 유지하는 데 도움이 됩니다.이미지: 밀러 일렉트릭
스테인레스강의 내식성은 고순도 식품 및 음료, 의약품, 압력 용기 및 석유화학 제품을 포함한 많은 중요한 배관 응용 분야에 매력적인 선택입니다.그러나 이 소재는 연강이나 알루미늄처럼 열을 발산하지 않으며 부적절한 용접 기술로 인해 내식성이 저하될 수 있습니다.너무 많은 열을 가하는 것과 잘못된 용가재를 사용하는 것이 두 가지 원인입니다.
최고의 스테인리스강 용접 관행을 준수하면 결과를 개선하고 금속의 내식성을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.또한 용접 공정을 업그레이드하면 품질 저하 없이 생산성을 높일 수 있습니다.
스테인리스강을 용접할 때 탄소 함량을 제어하려면 용가재를 선택하는 것이 중요합니다.스테인레스 스틸 파이프를 용접하는 데 사용되는 용가재는 용접 성능을 향상시키고 성능 요구 사항을 충족해야 합니다.
ER308L과 같은 "L" 지정 필러 금속은 저탄소 스테인리스강 합금의 내식성을 유지하는 데 도움이 되는 더 낮은 최대 탄소 함량을 제공합니다.표준 용가재로 저탄소 재료를 용접하면 용접부의 탄소 함량이 증가하여 부식 위험이 증가합니다."H" 필러 금속은 탄소 함량이 높고 고온에서 더 높은 강도가 필요한 용도로 사용되므로 피하십시오.
스테인레스강을 용접할 때는 미량원소(정크라고도 함)가 적은 용가재를 선택하는 것도 중요합니다.이는 용가재 제조에 사용되는 원료의 잔류 원소로 안티몬, 비소, 인, 황 등이 포함됩니다.이는 재료의 내식성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
스테인레스 스틸은 열 입력에 매우 민감하기 때문에 접합 준비 및 적절한 조립은 재료 특성을 유지하기 위해 열을 관리하는 데 중요한 역할을 합니다.부품 사이의 간격이나 고르지 못한 끼워맞춤으로 인해 토치가 한 곳에 더 오래 머물러야 하며 이러한 간격을 메우려면 더 많은 필러 금속이 필요합니다.이로 인해 해당 부위에 열이 축적되어 구성 요소가 과열됩니다.잘못된 설치로 인해 간격을 메우고 필요한 용접 침투를 달성하는 것이 어려워질 수도 있습니다.우리는 부품이 스테인레스 스틸에 최대한 가깝게 되도록 했습니다.
이 물질의 순도도 매우 중요합니다.용접부에 아주 작은 양의 오염물질이나 오물이라도 최종 제품의 강도와 내식성을 감소시키는 결함을 초래할 수 있습니다.용접 전 모재를 청소하려면 탄소강이나 알루미늄에는 사용되지 않은 스테인리스강 전용 브러시를 사용하십시오.
스테인레스강에서는 민감화가 내식성 손실의 주요 원인입니다.이는 용접 온도와 냉각 속도의 변동이 너무 심해 소재의 미세 구조가 변화할 때 발생합니다.
스테인레스 스틸 파이프의 이 외부 용접은 GMAW 및 제어 금속 스프레이(RMD)로 용접되었으며 루트 용접은 백플러시되지 않았으며 외관 및 품질이 GTAW 백플러시 용접과 유사했습니다.
스테인레스강의 내식성의 핵심은 산화크롬입니다.그러나 용접부의 탄소 함량이 너무 높으면 크롬 탄화물이 형성됩니다.그들은 크롬을 결합하고 필요한 산화 크롬의 형성을 방지하여 스테인레스 스틸을 부식에 강하게 만듭니다.산화크롬이 충분하지 않으면 재료가 원하는 특성을 갖지 못하고 부식이 발생합니다.
감작 방지는 용가재 선택 및 입열 제어로 귀결됩니다.앞서 언급한 바와 같이 스테인레스강을 용접할 때에는 탄소 함량이 낮은 용가재를 선택하는 것이 중요합니다.그러나 특정 용도에 강도를 제공하기 위해 탄소가 필요한 경우도 있습니다.저탄소 필러 금속이 적합하지 않은 경우 열 제어가 특히 중요합니다.
용접 및 HAZ가 일반적으로 화씨 950~1500도(섭씨 500~800도)의 고온에 있는 시간을 최소화합니다.이 범위에서 납땜하는 데 소요되는 시간이 줄어들수록 발생하는 열도 줄어듭니다.사용되는 용접 절차에서 항상 층간 온도를 확인하고 관찰하십시오.
또 다른 옵션은 크롬 탄화물의 형성을 방지하기 위해 티타늄 및 니오븀과 같은 합금 성분과 함께 필러 금속을 사용하는 것입니다.이러한 구성 요소는 강도와 인성에 영향을 주기 때문에 이러한 필러 금속을 모든 응용 분야에 사용할 수는 없습니다.
가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)을 사용한 루트 패스 용접은 스테인리스강 파이프 용접의 전통적인 방법입니다.일반적으로 용접 아래쪽의 산화를 방지하기 위해 아르곤 백플러시가 필요합니다.그러나 스테인레스 스틸 튜브 및 파이프의 경우 와이어 용접 공정을 사용하는 것이 점점 일반화되고 있습니다.이러한 경우, 다양한 차폐 가스가 재료의 내식성에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요합니다.
스테인리스강의 가스 아크 용접(GMAW)은 전통적으로 아르곤과 이산화탄소, 아르곤과 산소의 혼합물 또는 3가지 가스 혼합물(헬륨, 아르곤 및 이산화탄소)을 사용합니다.일반적으로 이러한 혼합물은 이산화탄소가 5% 미만인 아르곤 또는 헬륨으로 주로 구성됩니다. 이는 이산화탄소가 용융조에 탄소를 도입하여 민감화 위험을 증가시킬 수 있기 때문입니다.순수 아르곤은 GMAW 스테인리스강에는 권장되지 않습니다.
스테인리스강용 코어드 와이어는 아르곤 75%와 이산화탄소 25%의 전통적인 혼합물과 함께 사용하도록 설계되었습니다.플럭스에는 보호 가스의 탄소로 인한 용접 오염을 방지하도록 설계된 성분이 포함되어 있습니다.
GMAW 프로세스가 발전함에 따라 튜브와 스테인리스 스틸 파이프를 용접하는 것이 더 쉬워졌습니다.일부 응용 분야에는 여전히 GTAW 공정이 필요할 수 있지만 고급 와이어 처리는 많은 스테인리스강 응용 분야에서 유사한 품질과 더 높은 생산성을 제공할 수 있습니다.
GMAW RMD로 만든 ID 스테인리스강 용접은 품질과 외관이 해당 OD 용접과 유사합니다.
Miller의 RMD(제어 금속 증착)와 같은 수정된 단락 회로 GMAW 프로세스를 사용하는 루트 패스는 일부 오스테나이트 스테인리스강 응용 분야에서 백플러싱을 제거합니다.RMD 루트 패스 다음에 펄스 GMAW 또는 플럭스 코어 아크 용접을 수행하여 패스를 채우고 닫을 수 있습니다. 이는 특히 대형 파이프에서 백플러시 GTAW에 비해 시간과 비용을 절약하는 옵션입니다.
RMD는 정밀하게 제어되는 단락 금속 전달을 사용하여 조용하고 안정적인 아크 및 용접 풀을 생성합니다.이는 냉각 랩 또는 비융착 가능성을 줄이고, 스패터를 감소시키며, 파이프 루트 품질을 향상시킵니다.정밀하게 제어된 금속 전달은 균일한 액적 침착을 보장하고 용접 풀을 더 쉽게 제어하여 열 입력 및 용접 속도를 제어합니다.
비전통적인 프로세스는 용접 생산성을 향상시킬 수 있습니다.RMD를 사용할 경우 용접 속도는 6~12ipm까지 다양할 수 있습니다.이 공정은 부품에 추가적인 열을 가하지 않고도 성능을 향상시키기 때문에 스테인레스강의 성능과 내식성을 유지하는데 도움이 됩니다.프로세스의 열 입력을 줄이는 것도 기판 변형을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다.
이 펄스 GMAW 공정은 기존 펄스 제트보다 더 짧은 아크 길이, 더 좁은 아크 원뿔 및 더 적은 열 입력을 제공합니다.프로세스가 닫혀 있기 때문에 팁에서 작업장까지 거리의 아크 드리프트와 변동이 사실상 제거됩니다.이는 현장에서 용접할 때와 작업장 외부에서 용접할 때 모두 용접 풀 제어를 단순화합니다.마지막으로, 루트 패스용 RMD와 충진 및 폐쇄 패스용 펄스형 GMAW를 결합하면 용접 절차를 하나의 와이어와 하나의 가스로 수행할 수 있어 공정 전환 시간이 단축됩니다.
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